北斗一号系统在近地卫星天基测控的应用分析

"基于北斗一号的近地卫星天基测控技术及应用 (2012年) - 武汉大学学报·信息科学版，第37卷第4期，2012年4月" 这篇论文主要探讨了如何利用中国的北斗一号导航定位系统来支持近地卫星的天基测控技术。研究者们利用北斗一号的三大功能：短消息传输、授时和定位，来解决天基遥测遥控、星地时差测量以及近地卫星的定轨问题。对于高动态、缺乏高程信息的北斗一号用户机，他们提出了一种定位解决方案。 1. **天基遥测遥控技术**： 北斗一号的短消息传输功能被用于支持天基遥测遥控。这意味着可以通过北斗系统向在轨卫星发送指令，接收卫星的状态数据，实现远程控制和监测。这对于提高航天任务的效率和安全性具有重要意义。 2. **星地时差测量技术**： 利用北斗一号的授时功能，可以精确测量星地之间的时差，这对于校准星务计算机的工作时间、确保卫星任务的时间同步至关重要。文中提到的星地时差测量精度满足了星务计算机的工作需求。 3. **近地卫星测定轨技术**： 通过北斗一号的定位功能，可以对近地卫星进行轨道确定。即使在没有高程信息的情况下，研究团队也解决了北斗一号用户机的高动态定位问题。他们在试验中仅使用两颗北斗一号卫星，通过对“遥感卫星九号”的四程距离和数据的分析，成功确定了卫星的轨道，与事后计算的精确轨道相比，半长轴误差仅为1米，显示了高精度的测定轨能力。 4. **首次在轨试验**： 在2010年3月，利用“遥感卫星九号”搭载的北斗一号用户机，进行了首次天基测控技术的在轨验证试验。这次试验成功证明了北斗系统在天基测控领域的可行性，为未来我国航天事业发展中的测控网络优化提供了有力支持。 5. **试验结果分析**： 分析了试验数据后，结果显示天基遥测遥控试验运行正常，星地时差测量精度达标，且通过北斗一号系统测定的“遥感卫星九号”轨道与事后精测轨道对比，误差极小，验证了该技术的有效性和实用性。 该研究展示了北斗一号系统在近地卫星测控方面的潜力，对于扩展我国航天测控能力，减少地面测控网络的压力，提升多卫星同时测控效率具有积极的理论与实践价值。